(57)【要約】【課題】  投影装置の設置時間の短縮化、簡易化。【解決手段】  入力された映像信号を画像として表示する映像表示素子と映像表示素子及び各電気回路素子の駆動制御を行う電気回路基板とプロジェクタからスクリーンまでの距離を測定する測距素子と光軸シフトしたズーム投影レンズを有したプロジェクタにおいて、ワイド投影画角における、投影画像中央より下方の１点を測距視野の中心に設定し測距するプロジェクタ装置。【選択図】  図１
2005121689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された映像信号を画像として表示する映像表示素子と映像表示素子及び各電気回路素子の駆動制御を行う電気回路基板とプロジェクタからスクリーンまでの距離を測定する測距素子と光軸シフトしたズーム投影レンズを有したプロジェクタにおいて、
ワイド投影画角における、投影画像中央より下方の１点を測距視野の中心に設定し測距することを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項２】
入力された映像信号を画像として表示する映像表示素子と映像表示素子及び各電気回路素子の駆動制御を行う電気回路基板とプロジェクタからスクリーンまでの距離を測定する測距素子と光軸シフトしたズーム投影レンズを有したプロジェクタにおいて、
ワイド端投影角とテレ端投影角の間の中間投影角における投影画像中央より下方の１点を測距視野の中心に設定し測距することを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項３】
光学的測距素子を有するプロジェクタ装置において、測距素子のセンサ受光面を水平方向から見てズーム投射レンズ出瞳の軸上位置、近傍で、同一高さに測距素子を配設した事を特徴とするオートフォーカスプロジェクタ装置。
【請求項４】
上記いずれかの請求項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項５】
上記いずれかの請求項に記載の装置を含むＡＶシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶プロジェクタなどの画像表示装置、特に光軸シフトした投射レンズを用いたプロジェクタ装置に最適な自動ピント調整法、装置、及びそれを含む映像システムに関わる。
【背景技術】
【０００２】
近年のプロジェクタ装置では、机上からの投射条件が多いことを考慮してスクリーン中央が投射レンズ光軸と不一致な装置が一般である。
【０００３】
その光軸位置は投射画面の下端近傍までシフトしてあるのが一般で、これにより台形ひずみの発生を防ぎつつ仰角投射を可能とするものである。
【０００４】
この現状に適合した、光軸シフトした投射レンズを用いたプロジェクタ装置の自動ピント調整機構の実現法は確立されていない。
【０００５】
図１０ａ、図１０ｂ、図１０ｃを用いて、投影画面中央部を測距ポイントした従来技術について説明する。
【０００６】
（１）、図１０ａは、地表平面に対してスクリーンｘｘは垂直に設置してあり、プロジェクタ本体ｘｘは平行に設置されている。
【０００７】
（２）、図１０ｂは、地表平面に対してスクリーンｘｘは傾斜して設置してあり、プロジェクタ本体ｘｘは仰角を付けて設置してある。
【０００８】
（３）、図１０ｃは、地表平面に対してスクリーンｘｘは傾斜して設置してあり、プロジェクタ本体ｘｘは仰角を付けて設置されている。
【０００９】
上記（１）〜（３）が、プロジェクタ装置とスクリーンの一般的な設置方法と考えられる。
【００１０】
（１）〜（３）、投影画面中央を、測距する為には光軸Ｌに対して測距光軸はθ１の角度が必要となる。プロジェクタからスクリーンまでの距離を精度良く測定する事が困難となる。
【００１１】
前側被写界深度ａ、後側被写界深度ｂが等しくなるため投影距離を長くして、大画面を観賞する際に、被写界深度の浅い前側被写界深度ａ、投影画下側が被写界深度外に、なる可能性が考えられる。
【００１２】
また、光軸Ｌと平行で、同一の高さに測距光軸を設定することも可能であるが、スクリーンが地表面に対して垂直に設置され、プロジェクタが水平に設置したときは、精度の高い測距が可能となるが、プロジェクタを傾斜して、設置した場合は、投影画面の上端が被写界深度外になってしまう可能性が考えられる。
【００１３】
一方、特許文献１には、投射レンズを交換したり、投射レンズ内のズームレンズ機構を用いたりして、画面サイズを変更したときのフォーカス調整について記載されている。
【特許文献１】特開平１１−２６４９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
画像投影装置用、特に光軸をシフトした投射レンズを用いたプロジェクタ装置において、プロジェクタ装置とスクリーンの設置状態（姿勢）、投影距離に係らず投影画面全域が被写界深度内に入ることを実現する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のプロジェクタ装置は、入力された映像信号を画像として表示する映像表示素子と映像表示素子及び各電気回路素子の駆動制御を行う電気回路基板とプロジェクタからスクリーンまでの距離を測定する測距素子と光軸シフトしたズーム投影レンズを有したプロジェクタにおいて、
ワイド投影画角における、投影画像中央より下方の１点を測距視野の中心に設定し測距することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のプロジェクタ装置は、入力された映像信号を画像として表示する映像表示素子と映像表示素子及び各電気回路素子の駆動制御を行う電気回路基板とプロジェクタからスクリーンまでの距離を測定する測距素子と光軸シフトしたズーム投影レンズを有したプロジェクタにおいて、ワイド端投影角とテレ端投影角の間の中間投影角における投影画像中央より下方の１点を測距視野の中心に設定し測距することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のプロジェクタ装置は、光学的測距素子を有するプロジェクタ装置において、測距素子のセンサ受光面を水平方向から見てズーム投射レンズ出瞳の軸上位置、近傍で、同一高さに測距素子を配設した事を特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本出願に係る第１の発明によれば投影映像をテレ側で投影しても実用上、測距センサ光軸を固定のままでもピント補正なしで、測距が可能となる。
【００１９】
本出願に係る第２の発明によればプロジェクタからスクリーンまでの、距離を測距する際はズームポジションをワイドとテレの中間ポジションで行うので、補正制度が良く仰角投影角が広くとれる。
【００２０】
また、本出願に係る第３の発明によれば投射レンズの出射瞳の近傍に側距センサを配置したので、プロジェクタ装置と投影画面となるスクリーンまでの距離と投影距離が一致するのでフォーカス精度が高い投影画像が観賞することができる。
【００２１】
また、本出願に係る第４の発明によればプロジェクタの投影画像の高品質が可能となり、製品としての付加価値が向上する。
【００２２】
また、本出願に係る第５の発明によればＡＶシステムとして、付加価値が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（実施例１）
図１は、本発明のプロジェクタを側面から見た図である。
【００２４】
図２は、本発明の第１の実施例を説明するためのフローチャートである。
【００２５】
図３は、本発明の第２の実施例を説明するためのフローチャートである。
【００２６】
図１を用いて、プロジェクタについて説明する。
【００２７】
１はプロジェクタ本体、２は光軸シフトした投射レンズ、３はフォーカスモータ（ＤＣモータ、ステップモータで特に限定しない）、４はフォーカスエンコーダ、５はズームモータ（ＤＣモータ、ステップ等で特に限定しない）、６はズームエンコーダ、７は測距センサ、８は液晶パネル、９はメタルハライドランプ、１０はリフレクタ、１１はスクリーン、１２は測距光軸、１３は傾斜センサ、１４は投射レンズ光軸である。
【００２８】
プロジェクタ本体１の内部に配設した電気回路基板（図示なし）は複数の電気部品を半田等で電気的に接続した電気回路基板ユニットで、フォーカスモータ３はフォーカスレンズを光軸方向に移動させる動力となる。
【００２９】
フォーカスエンコーダ４はフォーカスレンズの移動量および位置検出を行う。
【００３０】
ズームモータ５は、ズームレンズ群を光軸方向に移動するための動力となる。ズームエンコーダ６は、ズームレンズ群の移動量および位置検出を行う。
【００３１】
測距センサ７は、映像を投影するスクリーン１１までの距離を行う。
【００３２】
更にスクリーン１１に投影された映像の中央より下方の１点を、測距する事を目的とするため、投射レンズ２の光軸よりも上向きに固定され、投射レンズ２を水平方向から見て射出瞳の軸上位置の近傍で、同一高さに配置されている。
【００３３】
液晶パネル８は、映像を表示する為の表示素子であり、ワイヤーハーネスまたはフレキブルプリント配線材等で電気回路基板に接続されている。
【００３４】
傾斜センサ１３は、プロジェクタ本体１の据付状態（角度）を検出する。
【００３５】
更に、プロジェクタ本体１には、複数の映像信号および音声信号入力端子（図示なし）が設けてあり信号ケーブル等で接続されたパソコンやＶＴＲ等の外部映像および音声信号が電気回路基板に入力信号として入力される。
【００３６】
入力された映像信号は、電気回路基板により信号処理され液晶パネル８の有効表示画面内に画像として表示される。
【００３７】
メタルハライドランプ９、リフレクタ１０は、液晶パネル８の映像表示部を照明する装置であり、リフレクタ１０は、メタルハライドランプ９の照明光を効率良く、液晶パネル８を照明するための物である。
【００３８】
照明光を受けた、液晶パネル８の表示画像は投射レンズ２により、スクリーン１１に拡大投影され、観察者は画像を観賞することができる。
【００３９】
次に図２のフローチャートを用いて、フォーカス調整の動作について説明する。
【００４０】
ステップ１  映像観察者は、プロジェクタ装置の電源スイッチ（図示なし）で電源を投入する。
【００４１】
ステップ２  （図示しない）マイクロコンピュータと傾斜センサ１３と通信を行い、プロジェクタの据付角度を測定する。
【００４２】
ステップ３  ズームエンコーダ５にてズームポジションを検出する。
【００４３】
ステップ４  ズームエンコーダ５の検出結果がワイド端、テレ端、以外であればステップ５に進む。
【００４４】
ステップ５  測距センサ７にて画像投影面であるスクリーン１１までの距離を測定する。
【００４５】
ステップ６  測距センサ７の距離情報に基づいてマイクロコンピュータからフォーカスモータ６を駆動しフォーカスエンコーダ５でフォーカスレンズの位置を観察しながら、ピント調整を行う。
【００４６】
ステップ７  ピント合焦判定をおこない、ピントが合焦していれば終了。
【００４７】
判定結果が不合焦の場合はステップ５に戻る。
【００４８】
ステップ８  ズームエンコーダ５のズームポジション検出結果がワイド端。
【００４９】
またはテレ端であればズームモータ６にてワイド端、テレ端、以外のポジションにズームレンズ群をズームエンコーダ５の検出結果を観察しながら移動する。
【００５０】
（実施例２）
次に図３のフローチャートを用いて、フォーカス調整の動作について説明する。
【００５１】
ステップ１１  映像観察者は、プロジェクタ装置の電源スイッチ（図示なし）で電源を投入する。
【００５２】
ステップ１２  （図示しない）マイクロコンピュータと傾斜センサ１３と通信を行い、プロジェクタの据付角度を測定する。
【００５３】
ステップ１３  ズームエンコーダ５にてズームポジションを検出する。
【００５４】
ステップ１４  ズームエンコーダ５の検出結果がワイド端とテレ端の中間のポジション（ミドル）であればステップ５に進む。
【００５５】
ステップ１５  測距センサ７にて画像投影面であるスクリーン１１までの距離を測定する。
【００５６】
ステップ１６  測距センサ７の距離情報に基づいてマイクロコンピュータからフォーカスモータ６を駆動しフォーカスエンコーダ５でフォーカスレンズの位置を観察しながら、ピント調整を行う。
【００５７】
ステップ１７  ピント合焦判定をおこない、ピントが合焦していれば終了。
【００５８】
判定結果が不合焦の場合はステップ５に戻る。
【００５９】
ステップ１８  ズームエンコーダ５のズームポジション検出結果が、ワイド端とテレ端の中間ポジションでない場合は、ズームモータ６にてワイド端、テレ端の中間ポジション（ミドル）にズームレンズ群をズームエンコーダ５の検出結果を観察しながら移動する。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】プロジェクタを側面から見た図である。
【図２】第１の実施例を説明するためのフローチャートである。
【図３】第２の実施例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１  プロジェクタ本体
２  光軸シフトした投射レンズ
３  フォーカスモータ
４  フォーカスエンコーダ
５  ズームモータ
６  ズームエンコーダ
７  測距センサ
８  液晶パネル
９  メタルハライドダンプ
１０  リフレクタ
１１  スクリーン
１２  測距光軸
１３  傾斜センサ
１４  投射レンズ光軸
【図１】
2005121689.tif 000003
【図２】
2005121689.tif 000004
【図３】
2005121689.tif 000005